火車上,常常有人推銷手按式發電照明器,它是利用發電機在外力的推動下轉動發電。我家里有一個滾動式按摩器,如果在它的內部裝一個發電機,能否發電?
一、設計電路圖
發電機被安裝在與按摩頭的相連處,在人體體表滾動時,將機械能轉化為電能。通過降壓、穩壓處理后,將發出的電整流后降為標準5Ⅴ,并儲存在移動電源中。電路圖如圖1所示。
二、組裝
按圖2所示將電路元件組裝完成,結果發現,發電機雖然能發電,但電珠僅能發出微弱的光亮。原來,本裝置使用的小型發電機要求轉速在300轉/分鐘時才能產生5V的電壓。滾輪的直徑是6cm,它的周長約為18.8cm,1秒滾過的距離大約是40cm。這就說明,此發電機在轉動時的速度約為100轉/分鐘,只有額定轉速的33%,自然達不到預期的效果。
想讓按摩滾輪的發電效果達到預期目標,只有兩種辦法:一是將滾輪的直徑縮短,由S=2πR知,行程為40cm時,發電機轉速要達到300轉/分鐘左右,此時半徑R約為1.27cm至1.6cm,但這樣就失去了按摩作用。
二是選用低速發電機,在滾輪半徑不變的情況下,行程為40cm時,轉速約為100轉/分鐘,因此,只要選用轉速為100轉/分鐘、電壓為5V以上的微型發電機即可。但我在市面上沒有發現此類發電機。
經過查閱資料得知直流電動機也可發電后,我網購了幾種低速直流電動機進行試驗。結果表明,低轉速的直流電動機發電效果好,但其齒輪易發生故障。綜合比較后,我選用了一款轉速為200轉/分鐘、電壓為12V的直流電動機,不僅發電效果好,而且齒輪不易損壞。